Post on 02-Jul-2015
Regime quasi stazionario
Grandezze elettriche e la nozione di bipolo
Tensione elettrica: definizione operativa (il tensiometro), sue proprietà, legge delle tensioni (♦ pp.3-4).
Corrente elettrica: definizione operativa (l’amperometro), sue proprietà, legge delle correnti (♦ pp.5-
6). Bipolo elettrico e porta elettrica (♦ pp.7-8).
Potenza elettrica: definizione formale, deduzione operativa (il wattmetro), interpretazione fisica del
segno, convenzione degli utilizzatori e dei generatori (♦ pp.8-10)
Definizione di regime quasi stazionario e condizione di Abraham (♦ pp.2-3).
Equazione di Ohm per un bipolo Deduzione per via termodinamica dell’equazione di ohm per un bipolo e sua formalizzazione tipo serie
e parallelo (♦ pp.15-21)
Bipoli perfetti (♦ pp.21-22)
Regime stazionario
Analisi reti elettriche: Metodo ai potenziali indipendenti (♦ pp.38-41)
Riferendosi ad un esempio dedurre il metodo dei potenziali indipendenti. Illustrare il metodo per
ispezione applicato all’analisi nodale per dedurre direttamente il sistema [G][U]=[A*]. Infine
esemplificare l’applicazione del metodo nel caso in cui siano presenti lati tipo serie e generatori ideali
di tensione (♦ pp.27-30).
Principio di Sovrapposizioni delle Cause e degli Effetti (♦ pp.48-52)
Enunciare il principio nel caso generale. Sua particolarizzazione alle reti elettriche (ruolo di generatori,
resistenze, etc). Esemplificare l’applicazione del PSCE alle reti elettriche. Illustrare i limiti di
applicabilità del PSCE.
Teorema del generatore equivalente (♦ pp.52-56)
Enunciare il teorema del generatore equivalente ed evidenziare le sue particolarizzazioni serie
(Thevenin) e parallelo (Norton). Dimostrare il teorema di Thevenin. Esemplificare il teorema nei due
diversi casi.
Illustrare i limiti di applicabilità del teorema e il significato di equivalenza agli effetti esterni.
Reti e Campo magnetico
Campo magnetico � Analogia formale tra Campo Elettrico (CE) e Campo Magnetico (CM): tabella di corrispondenza
tra le grandezze elettriche e magnetiche, definizione di permeanza/riluttanza magnetica e fmm (♦
pp.89-95).
Esame di
PRINCIPI DI INGEGNERIA ELETTRICA PROF.SSA S. LEVA
ALLIEVI INGEGNERI GESTIONALI AA 2010-2011 SEDE DI MILANO
Elenco argomenti trattati nel corso
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� Criterio generale di costruzione di una rete magnetica a partire da un circuito magnetico
(riferendosi ad un esempio) (♦ pp.95-98).
� Chiarire i contenuti dell’analogia tra CE e CN dal punto di vista fisico (evidenziando le differenze
con il CE) (♦ pp.99-112 senza osservazioni).
� Formulare a partire dalla legge dell’induzione di Faraday la nozione di induttanza per un circuito
magnetico isolato (♦ pp.117-119, 147-150, 152);
� Calcolare, con riferimento ad un esempio semplice, l’induttanza associata ad un circuito ad un solo
solenoide;
� Energia nel campo magnetico: espressione e dimostrazione della stessa (♦ pp.132-136).
� Formulare a partire dalla legge dell’induzione di Faraday la nozione di auto e mutua induttanza per
un circuito magnetico a due avvolgimenti (♦ pp.159-162, 164-167);
� Il concetto di morsetti corrispondenti e la loro identificazione (♦ pp.167-171);
� Energia nel campo magnetico in presenza di due avvolgimenti: espressione e dimostrazione della
stessa (♦ pp.163-164).
Regime sinusoidale
Algebra dei fasori � Introdotto il concetto di fasore esplicitare il suo legame con le grandezze nel tempo
(trasformazione e antitrasformazione di una grandezza) (♦ pp.191-197)
� Dedurre, con riferimento al circuito serie R-L o R-L-C, il teorema di Kennelly-Steinmetz
(enunciare il teorema e riportare la tabella di “corrispondenza” tempo-frequenza che lo sintetizza)
(♦ pp.198-201).
� Uso dell’algebra dei fasori nell’analisi di reti elettriche in regime sinusoidale: condizioni richieste
per la sua applicabilità (♦ p.197).
Bilancio energetico in Regime Alternato Sinusoidale
� Potenza istantanea e sua particolarizzazione nel caso dei bipoli elementari passivi (♦ pp207-209);
� Deduzione, a partire dalla potenza istantanea, della potenza attiva, sua interpretazione fisica (♦
pp.213-214);
� Definizione della potenza reattiva e sua interpretazione fisica (♦ pp.215-216);
� Deduzione della potenza complessa e suo legame con le potenze attiva e reattiva (♦ pp.218-219);
� La potenza apparente definizione e legame con il cimento termico (♦ pp.214-215);
� Enunciare il corollario di Boucherot (♦ pp.225-227);
� Rifasamento.
Reti trifase (♦ pp. 56-61, 232-245)
Reti trifase � Necessità del loro impiego
� Il tri-polo e le sue grandezze caratteristiche (tensioni e correnti di fase e/o linea, potenza)
� La formalizzazione fasoriale delle grandezze caratteristiche del tripolo. Definizione di centro
concreto e teorico. Metodi per la materializzazione di un centro teorico.
� Le potenze in una rete trifase: il Teorema di Aron
Reti trifase simmetriche ed equilibrate � Definizione e proprietà di una rete trifase simmetrica ed equilibrata
� Le potenza istantanea, attiva, reattiva ed apparente
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� Rete monofase equivalente
� La presenza del neutro: opportunità del suo impiego
Transitori (♦ pp. 268-285)
Fenomeni transitori per reti lineari tempo-invarianti del I ordine � Dedurre, basandosi su un esempio, le relazioni che governano un fenomeno transitorio spiegando
il significato fisico dei termini che la compongono.
� Precisata la differenza concettuale fra le nozioni di variabile di stato e di rete dedurre la formula
generale che descrive il transitorio di entrambi i tipi di grandezze.
� Illustrare il metodo per ispezione.
Macchine elettriche
Trasformatore (♠ par.I.1, I.2 (pp.1-2), par I.4 (pp.14-20), oss.I-13, cap.2 pp.55-68);
� Necessità del suo impiego in una rete di potenza e suo principio di funzionamento alla luce della
legge di Faraday
� Deduzione con riferimento a 2 avvolgimenti del suo modello secondo il metodo delle induttanze di
Maxwell e corrispondente rete elettrica a T; limiti del modello di Maxwell;
� Il caso di avvolgimenti non confrontabili: deduzione del modello di Steinmetz a partire dalle
equazioni di Ohm alle due porte
A partire dal modello di Steinmetz del trasformatore (con riferimento a 2 avvolgimenti):
� Rappresentare il modello completo del trasformatore comprensivo degli elementi resistivi:
descrivere tutti gli elementi presenti nel circuito.
� Modelli ridotti: dalla rete a completa (detta a T) alle reti ridotte (dette a Γ) definendo gli elementi
circuitali serie e derivati e il legame con quelli della rete completa;
� Illustrare le prove a vuoto e in corto circuito e la conseguente identificazione dei parametri serie e
derivati dei circuiti ridotti;
� Elencare i dati di targa ed il loro significato.
Nozioni di Conversione Elettromeccanica (♣).
� Generalità sulle macchine rotanti:
� Principi di conversione elettromeccanica: forza agente su un sistema elettromeccanico a un
avvolgimento;
� Il campo magnetico rotante: dall’avvolgimento monofase al caso di più avvolgimenti.
� Il caso trifase: il teorema di G. Ferraris (enunciato e dimostrazione).
Elettronica applicata
I circuiti di raddrizzamento monofase � Il circuito a singola semionda: descrizione del suo principio di funzionamento e delle forme d’onda
di tensione e di corrente presenti nei punti principali del circuito;
� Il circuito a ponte di diodi: descrizione del suo principio di funzionamento e delle forme d’onda di
tensione e di corrente presenti nei punti principali del circuito.
Amplificatori operazionali � Proprietà dell’amplificatore operazione ideale
� Configurazioni base (invertente, non invertente, derivatore e integratore)
� Convertitore Digitale-Analogico
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Riferimenti bibliografici Si fa riferimento ai seguenti testi:
a) A.P. Morando, S. Leva; Elettrotecnica-Reti Campi, Esculapio Editore, Bologna, 2001 (♦);
b) A.P. Morando, S. Leva, Elettrotecnica-Mutuo induttore tempo invariante, Bologna, 2001 (♠);
c) A.P. Morando, S. Leva, Appunti di Macchine Elettriche (Fotocopie disponibili ♣).
d) A.P. Morando, A. Gandelli, S. Leva, Esercizi di Elettrotecnica, Esculapio Editore, Bologna, 2001.
02 Marzo 2011 sonia leva